JP7113237B2 - Mounting mechanism and electric motor using the same - Google Patents
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Description
本開示は、回転軸に回転体を取り付ける取付機構及びそれを用いてエンコーダを取り付けた電動機に関する。電動機は、取付機構を用いて取り付けたエンコーダを有する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a mounting mechanism for mounting a rotating body on a rotating shaft and an electric motor using the mounting mechanism to mount an encoder. The motor has an encoder attached using an attachment mechanism.
従来、電動機には、ロータリエンコーダが取り付けられるものがある。ロータリエンコーダは、ボスと、光源である発光ダイオードと、位置検出用パターンが形成された基板と、ボスに取り付けられるとともに、発光ダイオードの光を通す透光窓が形成された回転板と、を含む。 Conventionally, some electric motors are equipped with rotary encoders. The rotary encoder includes a boss, a light emitting diode as a light source, a substrate on which a position detection pattern is formed, and a rotating plate attached to the boss and formed with a translucent window through which light from the light emitting diode passes. .
ボスは、電動機が有する回転軸に対して、ねじ等によって締め付けられることにより、取り付けられている。 The boss is attached by tightening with a screw or the like to the rotating shaft of the electric motor.
回転板は、発光ダイオードと基板との間に位置する。回転板は、回転軸とともに回転する。 A rotating plate is located between the light emitting diode and the substrate. The rotating plate rotates with the rotating shaft.
回転板が回転すれば、発光ダイオードから発せられた光は、回転板に形成された透光窓を通って、位置検出用パターンに届く(例えば、特許文献1、2を参照)。
When the rotating plate rotates, the light emitted from the light emitting diode passes through the translucent window formed in the rotating plate and reaches the position detection pattern (see
ボスは、その外周側面から、ねじ等によって締め付けることにより、回転軸に固定される。このとき、ねじの締め付けにより、ボスの回転中心と回転軸の回転中心との間にずれが生じる場合がある。生じたずれに起因して、ロータリエンコーダには、ロータリエンコーダの回転中心、すなわち回転軸の回転中心に対して、回転板に芯振れが発生する。回転板に芯振れが発生すると、回転板に設けられた位置検出用パターンによる検出精度が低下して、ロータリエンコーダによる所望の制御を行えない、という問題が生じる。なお、以下の説明において、回転中心は軸心ともいう。 The boss is fixed to the rotary shaft by tightening it with a screw or the like from its outer peripheral side surface. At this time, the tightening of the screw may cause a deviation between the rotation center of the boss and the rotation center of the rotating shaft. Due to the generated deviation, in the rotary encoder, a runout occurs in the rotary plate with respect to the rotation center of the rotary encoder, that is, the rotation center of the rotary shaft. When the rotary plate runs out, the detection accuracy of the position detection pattern provided on the rotary plate is lowered, resulting in a problem that desired control by the rotary encoder cannot be performed. In addition, in the following description, the center of rotation is also referred to as the axis.
本開示は、回転板等の回転体を有する装置を回転軸等の軸体に取り付ける際に、回転体の芯振れを抑制することを目的とする。 An object of the present disclosure is to suppress core runout of a rotating body when attaching a device having the rotating body such as a rotating plate to a shaft body such as a rotating shaft.
本開示は、回転軸に回転体を取り付ける取付機構及びそれを用いてロータリエンコーダを取り付けた電動機を対象とし、次のような解決手段を講じている。 The present disclosure is directed to an attachment mechanism for attaching a rotating body to a rotating shaft and an electric motor to which a rotary encoder is attached using the attachment mechanism, and takes the following solutions.
すなわち、本開示の一態様は、回転軸に回転体を取り付ける取付機構である。取付機構は、第1のナットと、第2のナットと、リング体と、を備える。 That is, one aspect of the present disclosure is an attachment mechanism that attaches a rotating body to a rotating shaft. The attachment mechanism includes a first nut, a second nut and a ring body.
第1のナットは、円筒部と、フランジ部と、を含む。円筒部は、回転軸が貫通する。円筒部は、回転軸の軸心に沿って延伸するとともに、第1のねじ山を含む第1の外周面を有する。フランジ部は、軸心と交差する方向であって、回転軸が位置する側の反対方向に向かって凸となるとともに、第1のねじ溝を含む第1の内周面を有する。 The first nut includes a cylindrical portion and a flange portion. A rotating shaft passes through the cylindrical portion. The cylindrical portion extends along the axis of the rotating shaft and has a first outer peripheral surface including a first screw thread. The flange portion has a first inner peripheral surface that protrudes in a direction that intersects the axis and is opposite to the side where the rotation shaft is located, and that includes a first thread groove.
第2のナットは、回転軸が貫通する。第2のナットは、第2のねじ溝と、小孔部と、を含む。第2のねじ溝は、回転軸と向い合う第2の内周面の一部に形成されるとともに、第1のねじ山と螺合する。小孔部は、第2の内周面のうち第2のねじ溝以外の部分に形成されるとともに、回転軸と嵌合する。 The second nut is passed through by the rotating shaft. The second nut includes a second thread and an eyelet. The second thread groove is formed in a portion of the second inner peripheral surface facing the rotating shaft and is screwed with the first thread. The small hole is formed in a portion of the second inner peripheral surface other than the second thread groove and is fitted with the rotating shaft.
リング体は、回転軸が貫通するとともに、円筒部が有する第3の内周面と回転軸との間に位置する。第1のナットと第2のナットとが互いに近づく方向に螺合したとき、リング体は、第1のナット及び第2のナットのそれぞれから加えられる軸心に沿った方向に作用する力を軸心と交差する方向に作用する力に変換する第1の傾斜面を有する。 The ring body is penetrated by the rotating shaft and positioned between the third inner peripheral surface of the cylindrical portion and the rotating shaft. When the first nut and the second nut are screwed together in the direction of approaching each other, the ring body absorbs the force acting along the axial center from each of the first nut and the second nut. It has a first slanted surface that converts a force acting in a direction transverse to the center.
本開示の他の態様は、回転軸にロータコアが取り付けられた回転子と、回転軸を回転自在に支持する軸受と、回転子と対向して位置する固定子と、を備え、本開示に記載の取付機構を用いて、回転軸にエンコーダを取り付けた電動機である。 Another aspect of the present disclosure includes a rotor having a rotor core attached to a rotating shaft, a bearing that rotatably supports the rotating shaft, and a stator that faces the rotor, and is described in the present disclosure. is an electric motor in which an encoder is attached to a rotary shaft using the attachment mechanism of
本開示によれば、回転板等の回転体を有する装置を回転軸に取り付ける際に、回転体の芯振れを抑制することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, when a device having a rotating body such as a rotating plate is attached to a rotating shaft, it is possible to suppress core runout of the rotating body.
(本開示に至った経緯)
従来、各種の部品若しくは製品の搬送、又はX-Yステージの移動には、その動力源として、位置制御及び速度制御等を行える電動機が用いられている。このような電動機には、回転軸の回転速度及び回転角度を検出する手段として、一般には光学式又は磁気式のロータリエンコーダ(以下、単にエンコーダとも呼ぶ)が取り付けられている。
(Circumstances leading to this disclosure)
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric motor capable of position control, speed control, etc. is used as a power source for transporting various parts or products or for moving an XY stage. Such an electric motor is generally equipped with an optical or magnetic rotary encoder (hereinafter simply referred to as an encoder) as means for detecting the rotational speed and rotational angle of the rotary shaft.
回転板には、位置検出用パターンが形成される。回転軸には、エンコーダが取り付けられる。よって、エンコーダの位置検出精度を高めるために、回転板の回転中心を回転軸の回転中心に対して正確に位置決めすることが重要である。 A position detection pattern is formed on the rotating plate. An encoder is attached to the rotating shaft. Therefore, in order to improve the position detection accuracy of the encoder, it is important to accurately position the rotation center of the rotating plate with respect to the rotation center of the rotating shaft.
回転板は、筒状の軸体を補強する補強部品であるボスに取り付けられて保持される。回転板が取り付けられたボスは、軸孔を有する。その軸孔は、エンコーダが取り付けられる回転軸に挿入される。ボスは、回転軸に固定される。具体的には、ボスは、その外周側面から、たとえばビスを締め付けることにより回転軸に固定される。 The rotating plate is attached to and held by a boss, which is a reinforcing part that reinforces the cylindrical shaft. A boss to which the rotating plate is attached has an axial hole. The shaft hole is inserted into the rotary shaft to which the encoder is attached. The boss is fixed to the rotating shaft. Specifically, the boss is fixed to the rotating shaft by, for example, tightening a screw from its outer peripheral side surface.
このように構成されたエンコーダについて、まず、回転板のボスに対する取り付け精度は、回転軸の回転中心とボスの回転中心との位置決め精度に依存する。このため、ボスの軸孔と電動機が有する回転軸との間に隙間が生じていると、回転軸の回転中心とボスの回転中心との間にずれが生じる。このため、回転板のボスに対する取り付け精度を向上させることが困難となる。従って、回転軸と共に回転する回転板の芯振れを抑制することが困難となる。 Regarding the encoder configured in this way, first, the mounting accuracy of the rotary plate to the boss depends on the positioning accuracy between the rotation center of the rotary shaft and the rotation center of the boss. Therefore, if there is a gap between the shaft hole of the boss and the rotating shaft of the electric motor, a deviation occurs between the center of rotation of the rotating shaft and the center of rotation of the boss. Therefore, it becomes difficult to improve the mounting accuracy of the rotary plate to the boss. Therefore, it becomes difficult to suppress the run-out of the rotating plate that rotates together with the rotating shaft.
回転軸に対するボスの取り付け精度も、回転軸の回転中心とボスの回転中心との位置決め精度に依存する。このため、ボスの軸孔と回転軸との間に隙間があると、ビスの締め付けによりボスの回転中心と回転軸の回転中心との間にずれが生じる。このため、ボスの回転軸に対する取り付け精度を向上させることが難しくなる。従って、この場合でも、回転板の回転軸に対する芯振れを抑えることが難しくなる。 The attachment accuracy of the boss to the rotating shaft also depends on the positioning accuracy between the rotation center of the rotation shaft and the rotation center of the boss. Therefore, if there is a gap between the shaft hole of the boss and the rotating shaft, tightening of the screw causes a deviation between the center of rotation of the boss and the center of rotation of the rotating shaft. For this reason, it becomes difficult to improve the attachment accuracy of the boss to the rotating shaft. Therefore, even in this case, it becomes difficult to suppress the run-out of the rotating plate with respect to the rotating shaft.
本開示は、上記の問題点を鑑みてなされる。以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、公知の事項に関する詳細な説明、又は実質的に同一の構成に対する重複した説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避けることにより、当業者の理解を容易にするためである。 The present disclosure is made in view of the above problems. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of known matters or redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary verbosity in the following description, thereby facilitating the understanding of those skilled in the art.
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらによって、請求の範囲に記載の主題が限定されることは意図していない。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided to allow those skilled in the art to fully understand the present disclosure and are not intended to limit the claimed subject matter.
(実施の形態1)
本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の実施の形態1に係る取付機構が用いられる電動機200の概要を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of an
(電動機の概要)
本開示の実施の形態として、取付機構を用いてエンコーダを電動機に取り付ける形態を例示して説明する。なお、本開示における取付機構は、回転軸に回転体を取り付けることができれば、電動機以外に利用することもできる。
(Overview of electric motor)
As an embodiment of the present disclosure, a form in which an encoder is attached to an electric motor using an attachment mechanism will be exemplified and described. It should be noted that the attachment mechanism in the present disclosure can be used for other than electric motors as long as the rotating body can be attached to the rotating shaft.
図1に示すように、本開示の実施の形態である電動機200は、回転子210と、軸受220と、固定子230と、を備える。
As shown in FIG. 1 ,
回転子210において、回転軸110にロータコア212が取り付けられる。本実施の形態において、ロータコア212は、回転軸110の軸心C方向に薄い鋼板を積層して形成される。積層されたロータコア212は、回転軸110の軸心Cに沿って、複数の磁石孔214が形成される。磁石孔214の内部には、それぞれ永久磁石216が挿入される。
A
軸受220は、回転軸110を回転自在に支持する。本実施の形態において、一対の軸受220は、ロータコア212を挟むように位置する。一対の軸受220は、それぞれ、電動機200の外殻を成すケース222に保持される。
Bearing 220 rotatably supports
固定子230は、回転子210と対向して位置する。本実施の形態において、固定子230は、ステータコア232と、巻線234と、を含む。ステータコア232は、回転軸110の軸心Cに沿って、薄い鋼板を積層して形成される。積層されたステータコア232は、軸心Cに向かって突き出る、複数のティースを有する。複数のティースのうち、隣接するティース間には、それぞれスロットが形成される。巻線234は、スロットを利用してステータコア232に巻き回される。巻線234は、絶縁体であるインシュレータ236を介して、ステータコア232に巻き回される。
回転軸110には、取付機構40を用いてエンコーダ100が取り付けられる。
The
取付機構40は、第1のナットであるボス固定ナット10と、第2のナットであるロックナット20と、リング体であるテーパリング30と、を含む。
The mounting
エンコーダ100は、発光素子であるLED(Light Emitting Diode)素子151と、受光素子であるフォトトランジスタ(Phototransistor)152と、回転板130を回転軸110に固定するボス体120とを含む。回転板130には、LED素子151が発する光を通す透光窓が形成される。
取付機構40及びエンコーダ100の詳細は、後述する。
Details of the mounting
本構成において、巻線234には、電動機200の外部から駆動電流が供給される。駆動電流が供給された巻線234は、ステータコア232を介して、所定の磁束を発生する。ロータコア212に埋め込まれた永久磁石216は、ステータコア232で発生した磁束の影響を受ける。回転子210は、永久磁石216が受けた磁束の影響により、回転軸110を回転中心として回転する。
In this configuration,
取付機構40を用いて回転軸110に取り付けられた回転板130は、回転子210とともに回転する。
Rotating
エンコーダ100を成すLED素子151は、光を発する。フォトトランジスタ152は、LED素子151が発する光を受光する。回転板130が回転するため、LED素子151が発する光は、回転板130に形成された透光窓がLED素子151とフォトトランジスタ152との間を通るときにのみ、フォトトランジスタ152に受光される。その他のとき、LED素子151が発する光は回転板130により遮光されるため、フォトトランジスタ152は、LED素子151が発する光を受光できない。
The
LED素子151が発する光をフォトトランジスタ152が受光することにより、エンコーダ100は、回転子210が回転している状態を検出できる。検出された回転子210の回転状態を受けて、電動機200の制御部は、巻線234に通電する駆動電流を制御する。
The light emitted by the
後述するように、本実施の形態におけるエンコーダ100は、ボス体120の軸心Jを回転軸110の軸心C上に位置するように取り付けることができる。よって、回転軸110の回転中心とボス体120の回転中心との間にずれが生じることを抑制できる。したがって、エンコーダ100は、精度良く回転子210の回転状態を検出できる。
As will be described later,
なお、上述した説明において、電動機200として磁石埋込型ロータを備えたブラシレスモータを例示した。本開示に係る電動機は、他の形態のブラシレスモータ、整流子モータ、または誘導モータ等でも利用できる。また、本開示に係る電動機は、インナーロータ型モータでも、アウターロータ型モータでも利用できる。
In the above description, the
(エンコーダの構成)
図2は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40と取付機構40により取り付けられるエンコーダ100とを示す分解斜視図である。図3は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40と取付機構40に取り付けられるエンコーダ100とを示す断面図である。
(Encoder configuration)
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the mounting
図2及び図3に示すように、本実施の形態に係る回転体は、ボス体120と、回転板130と、を含むエンコーダ100である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotating body according to the present embodiment is encoder 100 including
ボス体120は、回転軸110が貫通する。ボス体120は、回転軸110の軸心Cに沿って延伸する。ボス体120は、フランジ部10Bが含む第1のねじ溝18と螺合する第2のねじ山122を含む第2の外周面124を有する。
The
回転板130は、軸心Cと交差するように取り付けられている。具体的には、回転板130は、軸心Cを法線とする面方向に向かって延伸するように形成される。
The
図面を用いて、さらに詳細に説明する。 A more detailed description will be given with reference to the drawings.
図2及び図3に示すように、例えば、エンコーダ100は、回転軸110の端部に、本実施の形態に係る取付機構40によって取り付けられている。ここで、回転軸110は、電動機のシャフトである。なお、本開示に係る取付機構40は、電動機のシャフト以外、同様の機能を有する軸体にも利用できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, for example,
エンコーダ100は、回転軸110と嵌合し、且つ、取付機構40によって保持される回転体であるボス体120を有している。ボス体120の突起部120aには、回転位置または回転速度を検出するための回転板130が、ボス体120の軸心Jと直交するように保持される。回転板130は、ねじ止め、嵌め合わせ、または、接着剤等によって、ボス体120に取り付けられる。回転板130には、光を選択的に透過する位置検出用の透過パターンである透光窓131が形成されている。透光窓131は、例えば、透明なガラス材料又は樹脂材料等により構成できる。
The
また、図3に示すように、エンコーダ100は、例えば、筐体100aに、発光素子であるLED素子151及び受光素子であるフォトトランジスタ152が配設された光学式の検出器である。筐体100aは、例えば金属製の板材からなり、エンコーダ100を囲むように取り付けられている。
Also, as shown in FIG. 3, the
発光素子は、例えばLED素子151であってもよい。発光素子には、同様の機能を有するものであれば、他の素子を利用することができる。受光素子は、例えばフォトトランジスタ152であってもよい。受光素子には、同様の機能を有するものであれば、他の素子を利用することができる。LED素子151及びフォトトランジスタ152は、筐体100aの内部に、回転板130を挟んで互いに対向する位置に配設されている。従って、LED素子151から発光され、回転板130を透過した透過光は、フォトトランジスタ152で受光され、電気的に検出されるように構成されている。さらに、筐体100aの内部には、LED素子151及びフォトトランジスタ152をそれぞれ制御する制御回路を搭載した回路基板が配設されていてもよい。
The light emitting element may be, for example, an
さらに、回転軸110に保持されたボス体120は、筐体100aとは、ベアリング機構140を介し、且つ、軸心Jを回転中心として回転可能に支持される。筐体100aは、例えば、板ばね等を介して、図示しない外部の部材等に保持されてもよい。
Further, the
(取付機構の構成)
図4は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40における回転軸110に対する作用を表す模式的な断面図である。図5は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40を構成する一部材の斜視図である。図6は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40を構成する一部材の正面図である。図7は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40を構成する他の一部材の正面図である。図8は、本開示の実施の形態1に係る取付機構40を構成する他の一部材の斜視図である。
(Configuration of mounting mechanism)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the action on
図2から図4に示すように、本実施の形態に係る取付機構40は、それぞれ回転軸110を貫通する3つの環状部材から構成される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the mounting
すなわち、本実施の形態に係る取付機構40は、回転軸110に回転体であるボス体120を取り付ける。
That is,
取付機構40は、第1のナットであるボス固定ナット10と、第2のナットであるロックナット20と、リング体であるテーパリング30と、を備える。
The mounting
ボス固定ナット10には、回転軸110が貫通する。ボス固定ナット10は、円筒部10Aと、フランジ部10Bと、を含む。
A
円筒部10Aは、回転軸110の軸心Cに沿って延伸するとともに、第1のねじ山14を含む第1の外周面12を有する。フランジ部10Bは、軸心Cと交差する方向であって、回転軸110が位置する側の反対方向に向かって凸となるとともに、第1のねじ溝18を含む第1の内周面16を有する。フランジ部10Bが有する第1の内周面16は、回転軸110と向い合って位置する。
ロックナット20には、回転軸110が貫通する。ロックナット20は、第2のねじ溝22と、小孔部24と、を含む。
A
第2のねじ溝22は、回転軸110と向い合う第2の内周面26の一部に形成されるとともに、第1のナットであるボス固定ナット10が有する第1のねじ山14と螺合する。小孔部24は、第2の内周面26のうち第2のねじ溝22以外の部分に形成されるとともに、回転軸110と嵌合する。
The
リング体であるテーパリング30には、回転軸110が貫通する。テーパリング30は、円筒部10Aが有する第3の内周面17と回転軸110との間に位置する。テーパリング30は、第1のナットであるボス固定ナット10と第2のナットであるロックナット20とが互いに近づく方向(図4中、D1、D2)に螺合したとき、第1のナットであるボス固定ナット10及び第2のナットであるロックナット20のそれぞれから加えられる軸心Cに沿った方向に作用する力F01、F02を、軸心Cと交差する方向に作用する力F1、F2に変換する傾斜面32を有する。
A
特に、顕著な作用効果を奏する形態は、つぎのとおりである。 In particular, the form with remarkable effects is as follows.
取付機構40に用いられるリング体は、それぞれが互いに対向して当接する傾斜面32a、32bを有する、一対のテーパリング30である。テーパリング30は、シュパンリング等のリング体の一例であり、外側リング30aと、内側リング30bと、を有する。
The ring bodies used in the
本実施の形態において、傾斜面32は、第1の傾斜面と、第1の傾斜面に対向して当接する第2の傾斜面と、で構成される。以下の説明において、外側リング30aが有する傾斜面32aは、第1の傾斜面として機能する。一方、内側リング30bが有する傾斜面32bは、第2の傾斜面として機能する。
In the present embodiment, the
図面を用いて、さらに詳細に説明する。 A more detailed description will be given with reference to the drawings.
図3、図4に示すように、ボス固定ナット10は、フランジ部10Bと、円筒部10Aと、を含む。フランジ部10Bには、ボス体120と向い合う第1の内周面16に、第1のねじ溝18が形成される。円筒部10Aは、ボス体120が位置する側の反対側に第1の外周面12を有する。第1の外周面12には、第1のねじ山14が形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
軸心J方向において、ボス体120には、ボス体120に形成された突起部120aと反対側に位置する端部120bに、第2のねじ山122が形成される。第2のねじ山122は、ボス固定ナット10に形成された第1のねじ溝18と螺合される。
A
ロックナット20は、ボス固定ナット10をボス体120に固持させる。ロックナット20が有する第2の内周面26の一部には、ボス固定ナット10に形成された第1のねじ山14と螺合する第2のねじ溝22が形成される。ロックナット20は、ロックナット20が有する第2の内周面26の残部の少なくとも一部に、回転軸110と嵌合する小孔部24を有する。
The
ここで、ボス固定ナット10が有する円筒部10Aは、回転軸110との間に空隙部10Cが生じるように形成されている。この空隙部10Cには、一対のテーパリング30が挿入されている。一対のテーパリング30は、それぞれが互いに対向して当接する傾斜面32a、32bを有する、外側リング30a及び内側リング30bを有する。一対のテーパリング30は、ロックナット20をボス固定ナット10の方向D2に螺合すると、外側リング30aの傾斜面32aが内側リング30bの傾斜面32bの外側に滑り出す。言い換えれば、一対のテーパリング30は、内側リング30bの傾斜面32bが外側リング30aの傾斜面32aの内側に潜り込む。これにより、軸心Cと交差する方向において、テーパリング30の厚さが増大するため、テーパリング30の外径が拡大する。よって、図4に示すように、外径が拡大したテーパリング30には、ボス固定ナット10及びロックナット20に対して、軸心Cと交差する方向であって、且つ、外方へ向かう作用である力F1が生じる。したがって、ボス体120にはその反作用である力F2が生じる。この結果、軸心Cと交差する方向において、ボス体120は、ボス固定ナット10、ロックナット20の周囲から全方位的に軸心Cに向かって強く押し付けられる。つまり、ボス固定ナット10、ロックナット20及びテーパリング30の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体120の軸心C(回転中心)と一致している。このため、回転体であるボス体120、ひいては回転板130の芯振れを抑制することができる。
Here, the
なお、テーパリング30を構成する外側リング30a及び内側リング30bの互いの当接面(滑り面)である傾斜面32a、32bにおける摩擦係数は大きい方が好ましい。
It is preferable that the coefficient of friction of the
図4に示すように、テーパリング30におけるボス固定ナット10側の端面34は、ボス体120におけるボス固定ナット10側の端面120cと当接していることが好ましい。あるいは、テーパリング30におけるボス固定ナット10側の端面34は、ボス固定ナット10におけるフランジ部10Bの内面10dと当接していてもよい。
As shown in FIG. 4 , it is preferable that the
さらに、ロックナット20が有する小孔部24側に位置するテーパリング30の端面34aは、小孔部24が有する内面20aと当接していることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the
この構成とすれば、作用である力F1及び反作用である力F2を確実に生じさせることができる。 With this configuration, the action force F1 and the reaction force F2 can be reliably generated.
つぎの構成とすれば、さらに顕著な作用効果を奏することができる。 With the following configuration, it is possible to obtain even more remarkable effects.
図5に示すように、取付機構40に用いられる、一対のテーパリング30のうち、回転軸110側に位置するテーパリングである内側リング30bは、その延長線が軸心Cと交差するように形成されたスリット36を有すればよい。言い換えれば、内側リング30bは、スリット36を有する。スリット36の延長線は、軸心Cと交差する。ここで、スリット36の延長線とは、幅狭く切り開かれた隙間であるスリット36を切り込む方向に延ばした線をいう。
As shown in FIG. 5, of the pair of tapered
あるいは、図6、図7に示すように、取付機構40に用いられる、一対のテーパリング30のうち、回転軸110側に位置するテーパリングである内側リング30bは、その延長線が軸心Cと交差するように形成された、複数のスリット36を有すればよい。言い換えれば、内側リング30bは、複数のスリット36を有する。複数のスリット36のそれぞれの延長線はそれぞれ、軸心Cと交差する。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット36は、それぞれ軸心Cを中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置すればよい。
Alternatively, as shown in FIGS. 6 and 7, of the pair of tapered
スリット36は、傾斜面32に沿って形成される。スリット36の中心線を延長した場合、その延長線は軸心Cと交差すればよい。
A
言い換えれば、軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット36は、それぞれ軸心Cを中心とする径方向であって、適切な角度ごとに円周上に位置すればよい。
In other words, on a plane orthogonal to the axis C, the plurality of
特に好ましい例として、図6に示すように、それぞれのスリット36は、θ1=120°ごとに位置すればよい。あるいは、図7に示すように、それぞれのスリット36は、θ2=90°ごとに位置すればよい。 As a particularly preferable example, as shown in FIG. 6, each slit 36 may be positioned at every θ1=120°. Alternatively, as shown in FIG. 7, each slit 36 may be positioned at every θ2=90°.
図6、図7に示す具体例では、それぞれのスリット36は、等間隔で位置している。等間隔、あるいは、適切な角度とは、それぞれのスリット36で分けられたそれぞれの傾斜面32bが回転軸110に与える保持力が等しくなればよく、数学的な均等を意図するものではない。典型的には、製造上の公差に起因するばらつきは、本実施の形態でいう等間隔、あるいは、適切な角度の範囲内である。
In the specific example shown in FIGS. 6 and 7, the
本構成とすれば、軸心Cと交差する方向において、内側リング30bは、ボス固定ナット10、ロックナット20の周囲から全方位的に軸心Cに向かって、ボス体120をより強く押し付けることができる。つまり、内側リング30bは、スリット36の幅寸法で調整できる範囲において、ボス体120を締め付ける強度を調整できる。したがって、ボス固定ナット10、ロックナット20及びテーパリング30の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体120の軸心C(回転中心)と一致する精度が向上する。このため、回転体であるボス体120、ひいては回転板130の芯振れをより抑制することができる。
With this configuration, in the direction intersecting the axis C, the
特に、図6に示す3つのスリット36や、図7に示す4つのスリット36を形成した場合、それぞれに分けられた傾斜面32bから回転軸110に対して、適度な保持力が加えられる。傾斜面32bにスリット36を形成する工数も、適度な工数の範囲内で実現できる。
Especially when the three
図8に示すように、取付機構40に用いられるスリット36aは、先端36b側のスリット幅W1よりも開口36c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。言い換えれば、回転軸110側に位置するテーパリングのうち内側リング30bが有するスリット36aは、テーパリングの先端36b側のスリット幅W1よりもテーパリングの開口36c側のスリット幅W2のほうが広くなっている。
As shown in FIG. 8, for the
本構成とすれば、内側リング30bの内周面と回転軸110の外周面との間に、なんらかの要因による隙間が生じたとしても、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が、この隙間を吸収する。つまり、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が存在することにより、内側リング30bと回転軸110とは、常に、適切な保持力を確保することができる。
With this configuration, even if a gap is generated between the inner peripheral surface of the
以上のように、本実施の形態の取付機構40は、回転軸110にボス体120に相当する回転体を取り付ける取付機構40であって、第1のナット10と、第2のナット20と、リング体30と、を備える。
As described above, the mounting
第1のナット10は、円筒部10Aと、フランジ部10Bと、を含む。円筒部10Aは、回転軸110が貫通する。円筒部10Aは、回転軸110の軸心Cに沿って延伸するとともに、第1のねじ山14を含む第1の外周面12を有する。フランジ部10Bは、軸心Cと交差する方向であって、回転軸110が位置する側の反対方向に向かって凸となるとともに、第1のねじ溝18を含む第1の内周面16を有する。
The
第2のナット20は、回転軸110が貫通する。第2のナット20は、第2のねじ溝22と、小孔部24と、を含む。第2のねじ溝22は、回転軸110と向い合う第2の内周面26の一部に形成されるとともに、第1のねじ山14と螺合する。小孔部24は、第2の内周面26のうち第2のねじ溝22以外の部分に形成されるとともに、回転軸110と嵌合する。
The
リング体30は、回転軸110が貫通するとともに、円筒部10Aが有する第3の内周面17と回転軸110との間に位置する。第1のナット10と第2のナット20とが互いに近づく方向に螺合したとき、リング体30は、第1のナット10及び第2のナット20のそれぞれから加えられる軸心Cに沿った方向に作用する力を軸心Cと交差する方向に作用する力に変換する傾斜面32aに相当する第1の傾斜面を有する。
The
これにより、ボス体120に相当する回転体の芯振れを抑制することができる。
As a result, the core run-out of the rotating body corresponding to the
また、リング体30は、傾斜面32aに相当する第1の傾斜面に対向して当接する傾斜面32bに相当する第2の傾斜面をさらに有する、一対のテーパリング30であってよい。
Moreover, the
また、一対のテーパリング30のうち、回転軸110側に位置する内側リング30bに相当するテーパリングは、スリット36を有する。スリット36の延長線は軸心Cと交差すればよい。
Further, of the pair of tapered
また、一対のテーパリング30のうち、回転軸110側に位置する内側リング30bに相当するテーパリングは、複数のスリット36を有する。複数のスリット36のそれぞれの延長線はそれぞれ軸心Cと交差する。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット36はそれぞれ、軸心Cを中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置すればよい。
Further, of the pair of tapered
また、回転軸110側に位置する内側リング30bに相当するテーパリングが有するスリット36aは、内側リング30bに相当するテーパリングの先端36b側のスリット幅W1よりも内側リング30bに相当するテーパリングの開口36c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。
In addition, the
また、取付機構40において、回転体は、ボス体120と回転板130とを含むエンコーダ100であってもよい。ボス体120は、回転軸110が貫通する。ボス体120は、回転軸110の軸心Cに沿って延伸するとともに、フランジ部10Bが含む第1のねじ溝18と螺合する第2のねじ山122を含む第2の外周面124を有すればよい。回転板130は、軸心Cと交差するように取り付けられていればよい。
Moreover, in the mounting
また、本実施の形態の電動機200は、回転軸110にロータコア212が取り付けられた回転子210と、回転軸110を回転自在に支持する軸受220と、回転子210と対向して位置する固定子230と、を備える。回転軸110には、説明した取付機構40を用いてエンコーダ100を取り付けている。
Further, the
(実施の形態2)
実施の形態2に係る取付機構440の構成を説明する。
(Embodiment 2)
A configuration of the mounting
図9は、本開示の実施の形態2に係る取付機構440における回転軸110に対する作用を表す模式的な断面図である。図10は、本開示の実施の形態2に係る取付機構440を構成する一部材の斜視図である。図11は、本開示の実施の形態2に係る取付機構440を構成する一部材の正面図である。図12は、本開示の実施の形態2に係る取付機構440を構成する他の一部材の正面図である。図13は、本開示の実施の形態2に係る取付機構440を構成する他の一部材の斜視図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the action on
なお、取付機構440を説明するにあたり、上述した実施の形態1の各構成要素と同様の構成については、同じ符号を付して、説明を援用する。
In describing the
図9に示すように、取付機構440が用いられる回転体であるボス体460は、軸心Cに沿った方向において、第3の内周面17と回転軸110との間にまで延伸したテーパ部462を有する。テーパ部462は、リング体であるテーパリング430が有する傾斜面432aと対向する傾斜面432bを含む。
As shown in FIG. 9, a
以下の説明において、テーパリング430が有する傾斜面432aは、第1の傾斜面として機能する。一方、テーパ部462が有する傾斜面432bは、第2の傾斜面として機能する。
In the following description, the
図面を用いて、さらに詳細に説明する。 A more detailed description will be given with reference to the drawings.
図9に示すように、ボス固定ナット10は、フランジ部10Bと、円筒部10Aと、を含む。フランジ部10Bには、ボス体460と向い合う第1の内周面16に、第1のねじ溝18が形成される。円筒部10Aは、ボス体460が位置する側の反対側に第1の外周面12を有する。第1の外周面12には、第1のねじ山14が形成される。
As shown in FIG. 9, the
軸心J方向において、ボス体460には、ボス体460に形成された突起部と反対側に位置する端部460bに、第2のねじ山122が形成される。第2のねじ山122は、ボス固定ナット10に形成された第1のねじ溝18と螺合される。
A
ロックナット20は、ボス固定ナット10をボス体460に固持させる。ロックナット20が有する第2の内周面26の一部には、ボス固定ナット10に形成された第1のねじ山14と螺合する第2のねじ溝22が形成される。ロックナット20は、ロックナット20が有する第2の内周面26の残部の少なくとも一部に、回転軸110と嵌合する小孔部24を有する。
The
ここで、ボス固定ナット10が有する円筒部10Aは、テーパ部462との間に空隙部410Cが生じるように形成されている。空隙部410Cには、テーパリング430が挿入されている。テーパリング430は、テーパ部462が有する傾斜面432bに対向して当接する傾斜面432aを有する。テーパリング430は、ロックナット20をボス固定ナット10の方向D2に螺合すると、テーパリング430の傾斜面432aがテーパ部462の傾斜面432bの外側に滑り出す。言い換えれば、テーパ部462は、テーパ部462の傾斜面432bがテーパリング430の傾斜面432aの内側に潜り込む。これにより、軸心Cと交差する方向において、テーパリング430が回転軸110の軸心Cから離れる方向へ移動するため、テーパリング430の外径が拡大する。よって、図9に示すように、外径が拡大したテーパリング430は、ボス固定ナット10及びロックナット20に対して、軸心Cと交差する方向であって、且つ、外方へ向かう作用である力F1が生じる。したがって、ボス体460にはその反作用である力F2が生じる。この結果、軸心Cと交差する方向において、ボス体460は、ボス固定ナット10、ロックナット20の周囲から全方位的に軸心Cに向かって強く押し付けられる。つまり、ボス固定ナット10、ロックナット20及びテーパリング430の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体460の軸心C(回転中心)と一致している。このため、回転体であるボス体460、ひいては回転板130の芯振れを抑制することができる。
Here, the
なお、テーパリング430が有する傾斜面432aと、テーパ部462が有する傾斜面432bとが接する当接面(滑り面)における摩擦係数は、大きい方が好ましい。
The contact surface (sliding surface) where the
つぎの構成とすれば、さらに顕著な作用効果を奏することができる。 With the following configuration, it is possible to obtain even more remarkable effects.
図10に示すように、ボス体460が有するテーパ部462は、その延長線が軸心Cと交差するように形成されたスリット436を有すればよい。言い換えれば、テーパ部462は、スリット436を有する。ここで、スリット436の延長線とは、幅狭く切り開かれた隙間であるスリット436を切り込む方向に延ばした線をいう。
As shown in FIG. 10, the tapered
あるいは、図11、図12に示すように、ボス体460が有するテーパ部462は、その延長線が軸心Cと交差するように形成された、複数のスリット436を有すればよい。言い換えれば、テーパ部462は、複数のスリット436を有する。複数のスリット436のそれぞれの延長線はそれぞれ、軸心Cと交差する。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット436は、それぞれ軸心Cを中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置すればよい。
Alternatively, as shown in FIGS. 11 and 12, the tapered
スリット436は、傾斜面432bに沿って形成される。スリット436の中心線を延長した場合、その延長線は軸心Cと交差すればよい。
A
言い換えれば、軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット436は、それぞれ軸心Cを中心とする径方向であって、適切な角度ごとに円周上に位置すればよい。
In other words, on a plane orthogonal to the axis C, the plurality of
特に好ましい例として、図11に示すように、それぞれのスリット436は、θ1=120°ごとに位置すればよい。あるいは、図12に示すように、それぞれのスリット436は、θ2=90°ごとに位置すればよい。 As a particularly preferable example, as shown in FIG. 11, each slit 436 may be positioned at every θ1=120°. Alternatively, as shown in FIG. 12, each slit 436 may be positioned every θ2=90°.
図11、図12に示す具体例では、それぞれのスリット436は、等間隔で位置している。等間隔、あるいは、適切な角度とは、それぞれのスリット436で分けられたそれぞれの傾斜面432bが回転軸110に与える保持力が等しくなればよく、数学的な均等を意図するものではない。典型的には、製造上の公差に起因するばらつきは、本実施の形態でいう等間隔、あるいは、適切な角度の範囲内である。
In the specific example shown in FIGS. 11 and 12, the
本構成とすれば、軸心Cと交差する方向において、テーパ部462は、ボス固定ナット10、ロックナット20の周囲から全方位的に軸心Cに向かって、ボス体460をより強く押し付けることができる。つまり、テーパ部462は、スリット436の幅寸法で調整できる範囲において、ボス体460を締め付ける強度を調整できる。したがって、ボス固定ナット10、ロックナット20及びテーパリング430の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体460の軸心C(回転中心)と一致する精度が向上する。このため、回転体であるボス体460、ひいては回転板130の芯振れをより抑制することができる。
With this configuration, in the direction intersecting the axis C, the tapered
特に、図11に示す3つのスリット436や、図12に示す4つのスリット436を形成した場合、それぞれに分けられた傾斜面432bから回転軸110に対して、適度な保持力が加えられる。傾斜面432bにスリット436を形成する工数も、適度な工数の範囲内で実現できる。
Especially when three
図13に示すように、スリット436aは、先端436b側のスリット幅W1よりも開口436c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。言い換えれば、テーパ部462が有するスリット436aは、テーパ部462の先端436b側のスリット幅W1よりもテーパ部462の開口36c側のスリット幅W2のほうが広くなっている。
As shown in FIG. 13, the
本構成とすれば、テーパ部462の内周面と回転軸110の外周面との間に、なんらかの要因による隙間が生じたとしても、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が、この隙間を吸収する。つまり、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が存在することにより、テーパ部462と回転軸110とは、常に、適切な保持力を確保することができる。
With this configuration, even if a gap is generated between the inner peripheral surface of the tapered
以上の説明から明らかなように、上述した実施の形態2において、ボス体460は、ボス固定ナット10が有する第3の内周面17と回転軸110の外周面との間に達するテーパ部462を有する。テーパ部462は、実施の形態1で説明した内側リング30bに相当する作用を奏する。本構成では、テーパリング430は、実施の形態1で説明した外側リング30aに相当する作用を奏する。つまり、実施の形態2は、実施の形態1と比べて、テーパリング430をひとつの部材で構成できる。よって、実施の形態2は、実施の形態1で示した取付機構40と比べて、組立の作業性が向上する。
As is clear from the above description, in the second embodiment described above,
以上のように、本実施の形態のボス体460に相当する回転体は、軸心Cに沿った方向において、第3の内周面17と回転軸110との間まで延伸したテーパ部462を有する。テーパ部462は、傾斜面432aに相当する第1の傾斜面と対向する傾斜面432bに相当する第2の傾斜面を含む。
As described above, the rotating body corresponding to
これにより、ボス体460に相当する回転体の芯振れを抑制することができる。
As a result, the core run-out of the rotating body corresponding to the
また、テーパ部462は、スリット436を有する。スリット436の延長線は軸心Cと交差すればよい。
Also, the tapered
また、テーパ部462は、複数のスリット436を有する。複数のスリット436のそれぞれの延長線はそれぞれ軸心Cと交差する。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット436はそれぞれ、軸心Cを中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置すればよい。
Also, the tapered
また、テーパ部462が有するスリット436aは、テーパ部462の先端436b側のスリット幅W1よりもテーパ部462の開口436c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。
Further, the
(実施の形態3)
実施の形態3に係る取付機構540の構成を説明する。
(Embodiment 3)
A configuration of the
図14は、本開示の実施の形態3に係る取付機構540における回転軸110に対する作用を表す模式的な断面図である。図15は、本開示の実施の形態3に係る取付機構540を構成する一部材の斜視図である。図16は、本開示の実施の形態3に係る取付機構540を構成する一部材の正面図である。図17は、本開示の実施の形態3に係る取付機構540を構成する他の一部材の正面図である。図18は、本開示の実施の形態3に係る取付機構540を構成する他の一部材の斜視図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the action of
なお、取付機構540を説明するにあたり、上述した実施の形態1及び2の各構成要素と同様の構成については、同じ符号を付して、説明を援用する。
In describing the mounting
図14に示すように、取付機構540に用いられる第1のナットであるボス固定ナット510が有する第3の内周面517は、リング体であるテーパリング530が有する傾斜面532aと対向する傾斜面532bを含む。言い換えれば、第3の内周面517は、傾斜面532bを兼ねる。
As shown in FIG. 14, the third inner
つまり、以下の説明において、リング体であるテーパリング530が有する傾斜面532aは、第1の傾斜面として機能する。一方、円筒部510Aが有する傾斜面532bは、第2の傾斜面として機能する。
That is, in the following description, the inclined surface 532a of the tapered
図面を用いて、さらに詳細に説明する。 A more detailed description will be given with reference to the drawings.
図14に示すように、ボス固定ナット510は、フランジ部510Bと、円筒部510Aと、を含む。フランジ部510Bには、ボス体120と向い合う第1の内周面16に、第1のねじ溝18が形成される。円筒部510Aは、ボス体120が位置する側の反対側に第1の外周面12を有する。第1の外周面12には、第1のねじ山14が形成される。
As shown in FIG. 14,
軸心J方向において、ボス体120には、ボス体120に形成された突起部と反対側に位置する端部120bに、第2のねじ山122が形成される。第2のねじ山122は、ボス固定ナット510に形成された第1のねじ溝18と螺合される。
A
ロックナット20は、ボス固定ナット510をボス体120に固持させる。ロックナット20が有する第2の内周面26の一部には、ボス固定ナット510に形成された第1のねじ山14と螺合する第2のねじ溝22が形成される。ロックナット20は、ロックナット20が有する第2の内周面26の残部の少なくとも一部に、回転軸110と嵌合する小孔部24を有する。
The
ここで、ボス固定ナット510が有する円筒部510Aは、回転軸110との間に空隙部510Cが生じるように形成されている。空隙部510Cには、テーパリング530が挿入されている。テーパリング530は、円筒部510Aが有する傾斜面532bに対向して当接する傾斜面532aを有する。テーパリング530は、ロックナット20をボス固定ナット510の方向D2に螺合すると、テーパリング530の傾斜面532aが円筒部510Aの傾斜面532bの内側に潜り込む。言い換えれば、円筒部510Aは、円筒部510Aの傾斜面532bがテーパリング530の傾斜面532aの外側に滑り出す。これにより、軸心Cと交差する方向において、円筒部510Aが回転軸110の軸心Cから離れる方向へ移動するため、円筒部510Aの外径が拡大する。よって、図14に示すように、テーパリング530によって外径が拡大した円筒部510Aには、ボス固定ナット510及びロックナット20に対して、軸心Cと交差する方向であって、且つ、外方へ向かう作用である力F1が生じる。したがって、ボス体120にはその反作用である力F2が生じる。この結果、軸心Cと交差する方向において、ボス体120は、ボス固定ナット510、ロックナット20の周囲から全方位的に軸心Cに向かって強く押し付けられる。つまり、ボス固定ナット510、ロックナット20及びテーパリング530の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体120の軸心C(回転中心)と一致している。このため、回転体であるボス体120、ひいては回転板130の芯振れを抑制することができる。
Here, the
なお、テーパリング530が有する傾斜面532aと、円筒部510Aが有する傾斜面532bとが接する当接面(滑り面)における摩擦係数は、大きい方が好ましい。
It is preferable that the contact surface (sliding surface) where the inclined surface 532a of the tapered
つぎの構成とすれば、さらに顕著な作用効果を奏することができる。 With the following configuration, it is possible to obtain even more remarkable effects.
図15に示すように、リング体であるテーパリング530は、その延長線が軸心Cと交差するように形成されたスリット536を有すればよい。言い換えれば、リング体であるテーパリング530は、スリット536を有する。ここで、スリット536の延長線とは、幅狭く切り開かれた隙間であるスリット536を切り込む方向に延ばした線をいう。
As shown in FIG. 15, a tapered
あるいは、図16、図17に示すように、リング体であるテーパリング530は、その延長線が軸心Cと交差するように形成された、複数のスリット536を有すればよい。言い換えれば、テーパリング530は、複数のスリット536を有する。複数のスリット536のそれぞれの延長線はそれぞれ、軸心Cと交差する。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット536は、それぞれ軸心Cを中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置すればよい。
Alternatively, as shown in FIGS. 16 and 17, the tapered
スリット536は、傾斜面532aに沿って形成されればよい。スリット536の中心線を延長した場合、その延長線は軸心Cと交差すればよい。
The
言い換えれば、軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット536は、それぞれ軸心Cを中心とする径方向であって、適切な角度ごとに円周上に位置すればよい。
In other words, on a plane orthogonal to the axis C, the plurality of
特に好ましい例として、図16に示すように、それぞれのスリット536は、θ1=120°ごとに位置すればよい。あるいは、図17に示すように、それぞれのスリット536は、θ2=90°ごとに位置すればよい。 As a particularly preferable example, as shown in FIG. 16, each slit 536 may be positioned at every θ1=120°. Alternatively, as shown in FIG. 17, each slit 536 may be positioned at every θ2=90°.
図16、図17に示す具体例では、それぞれのスリット536は、等間隔で位置している。等間隔、あるいは、適切な角度とは、それぞれのスリット536で分けられたそれぞれの傾斜面532aが回転軸110に与える保持力が等しくなればよく、数学的な均等を意図するものではない。典型的には、製造上の公差に起因するばらつきは、本実施の形態でいう等間隔、あるいは、適切な角度の範囲内である。
In the specific example shown in FIGS. 16 and 17, the
本構成とすれば、軸心Cと交差する方向において、テーパリング530は、ボス固定ナット510、ロックナット20の周囲から全方位的に軸心Cに向かって、ボス体120をより強く押し付けることができる。つまり、テーパリング530は、スリット536の幅寸法で調整できる範囲において、ボス体120を締め付ける強度を調整できる。したがって、ボス固定ナット510、ロックナット20及びテーパリング530の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体120の軸心C(回転中心)と一致する精度が向上する。このため、回転体であるボス体120、ひいては回転板130の芯振れをより抑制することができる。
With this configuration, in the direction intersecting the axis C, the tapered
特に、図16に示す3つのスリット536や、図17に示す4つのスリット536を形成した場合、それぞれに分けられた傾斜面532aから回転軸110に対して、適度な保持力が加えられる。傾斜面532aにスリット536を形成する工数も、適度な工数の範囲内で実現できる。
Especially when three
図18に示すように、スリット536aは、先端536b側のスリット幅W1よりも開口536c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。言い換えれば、テーパリング530が有するスリット536aは、テーパリング530の先端536b側のスリット幅W1よりもテーパリング530の開口536c側のスリット幅W2のほうが広くなっている。
As shown in FIG. 18, the
本構成とすれば、テーパリング530の内周面と回転軸110の外周面との間に、なんらかの要因による隙間が生じたとしても、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が、この隙間を吸収する。つまり、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が存在することにより、テーパリング530と回転軸110とは、常に、適切な保持力を確保することができる。
With this configuration, even if a gap is generated between the inner peripheral surface of the tapered
以上の説明から明らかなように、上述した実施の形態3において、ボス固定ナット510は、実施の形態1で説明したボス固定ナット10と外側リング30aとを併せた形状を成す。よって、本構成では、テーパリング530は、実施の形態1で説明した内側リング30bに相当する作用を奏する。つまり、実施の形態3は、実施の形態1と比べてテーパリング530をひとつの部材で構成できる。よって、実施の形態3は、実施の形態1で示した取付機構40と比べて、組立の作業性が向上する。
As is clear from the above description, in the third embodiment described above, the
以上のように、本実施の形態の取付機構540に用いられる第1のナット510が有する第3の内周面517は、傾斜面532aに相当する第1の傾斜面と対向する傾斜面532bに相当する第2の傾斜面を含む。
As described above, the third inner
これにより、取付機構540において、組立の作業性が向上する。
As a result, workability in assembling the mounting
また、リング体であるテーパリング530は、軸心Cに沿った方向のスリット536を有してもよい。
Moreover, the tapered
また、リング体であるテーパリング530は、軸心Cに沿った方向に形成された、複数のスリット536を有してもよい。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット536はそれぞれ、軸心Cを中心とする円周方向に亘って等間隔に位置すればよい。
Moreover, the tapered
また、リング体であるテーパリング530が有するスリット536aは、リング体であるテーパリング530の先端536b側のスリット幅W1よりもリング体であるテーパリング530の開口536c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。
In addition, the
(実施の形態4)
実施の形態4に係る取付機構640の構成を説明する。
(Embodiment 4)
A configuration of the mounting
図19は、本開示の実施の形態4に係る取付機構640における回転軸110に対する作用を表す模式的な断面図である。図20は、本開示の実施の形態4に係る取付機構640を構成する一部材の斜視図である。図21は、本開示の実施の形態4に係る取付機構640を構成する一部材の正面図である。図22は、本開示の実施の形態4に係る取付機構640を構成する他の一部材の正面図である。図23は、本開示の実施の形態4に係る取付機構640を構成する他の一部材の斜視図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the action of
なお、取付機構640を説明するにあたり、上述した1~3の各構成要素と同様の構成については、同じ符号を付して、説明を援用する。
In describing the mounting
図19に示すように、取付機構640に用いられる第2のナットであるロックナット620は、第2の内周面626と回転軸110との間に達する凸部622を有する。凸部622は、リング体であるテーパリング630が有する傾斜面632bと対向する傾斜面632aを含む。
As shown in FIG. 19 ,
つまり、以下の説明において、リング体であるテーパリング630が有する傾斜面632bは、第1の傾斜面として機能する。一方、凸部622が有する傾斜面632aは、第2の傾斜面として機能する。
That is, in the following description, the
図面を用いて、さらに詳細に説明する。 A more detailed description will be given with reference to the drawings.
図19に示すように、ボス固定ナット10は、フランジ部10Bと、円筒部10Aと、を含む。フランジ部10Bには、ボス体120と向い合う第1の内周面16に、第1のねじ溝18が形成される。円筒部10Aは、ボス体120が位置する側の反対側に第1の外周面12を有する。第1の外周面12には、第1のねじ山14が形成される。
As shown in FIG. 19, the
軸心J方向において、ボス体120には、ボス体120に形成された突起部と反対側に位置する端部120bに、第2のねじ山122が形成される。第2のねじ山122は、ボス固定ナット10に形成された第1のねじ溝18と螺合される。
A
ロックナット620は、ボス固定ナット10をボス体120に固持させる。ロックナット620が有する第2の内周面626の一部には、ボス固定ナット10に形成された第1のねじ山14と螺合する第2のねじ溝22が形成される。ロックナット620は、ロックナット620が有する第2の内周面626の残部の少なくとも一部に、回転軸110と嵌合する小孔部24を有する。
The
ここで、ボス固定ナット10が有する円筒部10Aは、回転軸110との間に空隙部610Cが生じるように形成されている。空隙部610Cには、テーパリング630が挿入されている。テーパリング630は、凸部622が有する傾斜面632aに対向して当接する傾斜面632bを有する。テーパリング630は、ロックナット620をボス固定ナット10の方向D2に螺合すると、テーパリング630の傾斜面632bが凸部622の傾斜面632aの内側に潜り込む。言い換えれば、凸部622は、凸部622の傾斜面632aがテーパリング630の傾斜面632bの外側に滑り出す。これにより、軸心Cと交差する方向において、凸部622が回転軸110の軸心Cから離れる方向へ移動するため、凸部622の外径が拡大する。よって、図19に示すように、テーパリング630によって外径が拡大した凸部622は、ボス固定ナット10に対して、軸心Cと交差する方向であって、且つ、外方へ向かう作用である力F1が生じる。したがって、ボス体120にはその反作用である力F2が生じる。この結果、軸心Cと交差する方向において、ボス体120は、ボス固定ナット10、ロックナット620の周囲から全方位的に軸心Cに向かって強く押し付けられる。つまり、ボス固定ナット10、ロックナット620及びテーパリング630の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体120の軸心C(回転中心)と一致している。このため、回転体であるボス体120、ひいては回転板130の芯振れを抑制することができる。
Here, the
なお、テーパリング630が有する傾斜面632bと、凸部622が有する傾斜面632aとが接する当接面(滑り面)における摩擦係数は、大きい方が好ましい。
It is preferable that the contact surface (sliding surface) where the
つぎの構成とすれば、さらに顕著な作用効果を奏することができる。 With the following configuration, it is possible to obtain even more remarkable effects.
図20に示すように、リング体であるテーパリング630は、その延長線が軸心Cと交差するように形成されたスリット636を有すればよい。言い換えれば、リング体であるテーパリング630は、スリット636を有する。ここで、スリット636の延長線とは、幅狭く切り開かれた隙間であるスリット636を切り込む方向に延ばした線をいう。
As shown in FIG. 20, a tapered
あるいは、図21、図22に示すように、リング体であるテーパリング630は、その延長線が軸心Cと交差するように形成された、複数のスリット636を有すればよい。言い換えれば、テーパリング630は、複数のスリット636を有する。複数のスリット636のそれぞれの延長線はそれぞれ、軸心Cと交差する。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット636は、それぞれ軸心Cを中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置すればよい。
Alternatively, as shown in FIGS. 21 and 22, a tapered
スリット636は、傾斜面632bに沿って形成されればよい。スリット636の中心線を延長した場合、その延長線は軸心Cと交差すればよい。
The
言い換えれば、軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット636は、それぞれ軸心Cを中心とする径方向であって、適切な角度ごとに円周上に位置すればよい。
In other words, on a plane perpendicular to the axis C, the plurality of
特に好ましい例として、図21に示すように、それぞれのスリット636は、θ1=120°ごとに位置すればよい。あるいは、図22に示すように、それぞれのスリット636は、θ2=90°ごとに位置すればよい。 As a particularly preferable example, as shown in FIG. 21, each slit 636 may be positioned at every θ1=120°. Alternatively, as shown in FIG. 22, each slit 636 may be positioned every θ2=90°.
図21、図22に示す具体例では、それぞれのスリット636は、等間隔で位置している。等間隔、あるいは、適切な角度とは、それぞれのスリット636で分けられたそれぞれの傾斜面632bが回転軸110に与える保持力が等しくなればよく、数学的な均等を意図するものではない。典型的には、製造上の公差に起因するばらつきは、本実施の形態でいう等間隔、あるいは、適切な角度の範囲内である。
In the specific example shown in FIGS. 21 and 22, the
本構成とすれば、軸心Cと交差する方向において、テーパリング630は、ボス固定ナット10、ロックナット620の周囲から全方位的に軸心Cに向かって、ボス体120をより強く押し付けることができる。つまり、テーパリング630は、スリット636の幅寸法で調整できる範囲において、ボス体120を締め付ける強度を調整できる。したがって、ボス固定ナット10、ロックナット620及びテーパリング630の軸心J(回転中心)は、いずれもボス体120の軸心C(回転中心)と一致する精度が向上する。このため、回転体であるボス体120、ひいては回転板130の芯振れをより抑制することができる。
With this configuration, in the direction intersecting the axis C, the tapered
特に、図21に示す3つのスリット636や、図22に示す4つのスリット636を形成した場合、それぞれに分けられた傾斜面632bから回転軸110に対して、適度な保持力が加えられる。傾斜面632bにスリット636を形成する工数も、適度な工数の範囲内で実現できる。
Especially when three
図23に示すように、スリット636aは、先端636b側のスリット幅W1よりも開口636c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。言い換えれば、テーパリング630が有するスリット636aは、テーパリング630の先端636b側のスリット幅W1よりもテーパリング630の開口636c側のスリット幅W2のほうが広くなっている。
As shown in FIG. 23, the
本構成とすれば、テーパリング630の内周面と回転軸110の外周面との間に、なんらかの要因による隙間が生じたとしても、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が、この隙間を吸収する。つまり、スリット幅W2とスリット幅W1との差分が存在することにより、テーパリング630と回転軸110とは、常に、適切な保持力を確保することができる。
With this configuration, even if a gap is generated between the inner peripheral surface of the tapered
以上の説明から明らかなように、上述した実施の形態4において、ロックナット620は、実施の形態1で説明したロックナット20と外側リング30aとを併せた形状を成す。よって、本構成では、テーパリング630は、実施の形態1で説明した内側リング30bに相当する作用を奏する。つまり、実施の形態4は、実施の形態1と比べてテーパリング630をひとつの部材で構成できる。よって、実施の形態4は、実施の形態1で示した取付機構40と比べて、組立の作業性が向上する。
As is clear from the above description, in the fourth embodiment described above, the
以上のように、本実施の形態の取付機構640に用いられる第2のナット620は、第2の内周面626と回転軸110との間に達する凸部622を有する。凸部622は、傾斜面632bに相当する第1の傾斜面と対向する傾斜面632aに相当する第2の傾斜面を含む。
As described above,
これにより、ボス体120に相当する回転体の芯振れを抑制することができる。
As a result, the core run-out of the rotating body corresponding to the
また、リング体であるテーパリング630は、軸心Cに沿った方向のスリット636を有してもよい。
Also, the tapered
また、リング体であるテーパリング630は、軸心Cに沿った方向に形成された、複数のスリット636を有してもよい。軸心Cと直交する平面上において、複数のスリット636はそれぞれ、軸心Cを中心とする円周方向に亘って等間隔に位置すればよい。
Also, the tapered
また、リング体であるテーパリング630が有するスリット636aは、リング体であるテーパリング630の先端636b側のスリット幅W1よりもリング体であるテーパリング630の開口636c側のスリット幅W2のほうが広ければよい。
In addition, the
(実施の形態5)
実施の形態5に係る取付機構の構成を説明する。
(Embodiment 5)
A configuration of an attachment mechanism according to Embodiment 5 will be described.
図24は、本開示の実施の形態5に係る取付機構を構成する一部材の正面図である。図25は、本開示の実施の形態5に係る取付機構を構成する他の一部材の正面図である。 24 is a front view of one member that configures an attachment mechanism according to Embodiment 5 of the present disclosure. FIG. 25 is a front view of another member that configures the attachment mechanism according to Embodiment 5 of the present disclosure. FIG.
なお、取付機構を説明するにあたり、上述した実施の形態1~4の各構成要素と同様の構成については、同じ符号を付して、説明を援用する。 In describing the mounting mechanism, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the first to fourth embodiments described above, and the description is incorporated.
図24に示すように、リング体であるテーパリング730は、傾斜面732bに複数のスリット736を有する。軸心C方向から見て、複数のスリット736は、それぞれ軸心Cを中心とする周方向において、隣り合う開口736cが等間隔に位置する。複数のスリット736はそれぞれ、軸心Cとねじれの位置となる方向に切り欠きが形成される。よって、隣り合う先端736bは、周方向において等間隔に位置する。
As shown in FIG. 24, tapered ring 730, which is a ring body, has a plurality of
スリットを成す切り欠きの形状は、図24に示すように、直線状のスリット736で実現できる。あるいは、スリットを成す切り欠きの形状は、図25に示すように、螺旋状のスリット736aでも実現できる。
The shape of the notch forming the slit can be realized by a
本形状のスリット736、736aは、上述した実施の形態1~4で示した各傾斜面に施すことができる。
本形状のスリット736、736aを用いても、上述した実施の形態1~4と同様の作用効果を奏することができる。
Even if the
(実施の形態の一変形例)
本開示に係る実施の形態の一変形例として、ボス固定ナット10のフランジ部10Bとロックナット20との対向面同士の間に、金属製のワッシャ等の、公知のゆるみ止め手段を配設してもよい。このようにすると、回転板130を含むボス体120における回転安定性を長期に亘って得ることができる。
(Modification of Embodiment)
As a modification of the embodiment according to the present disclosure, a known locking means such as a metal washer is provided between the facing surfaces of the
本開示に係る取り付け機構は、回転体を含む装置における回転体を回転可能な軸体に取り付けることができる。本開示に係る取り付け機構は、例えば、サーボシステムにおける回転位置の検出に用いられる。本開示に係る取り付け機構は、工作機械の工具等の絶対位置を高精度且つ高分解能で検出するエンコーダ等に有用である。 An attachment mechanism according to the present disclosure can attach a rotating body to a rotatable shaft in an apparatus including the rotating body. A mounting mechanism according to the present disclosure is used, for example, for detecting rotational position in a servo system. The mounting mechanism according to the present disclosure is useful for an encoder or the like that detects the absolute position of a machine tool tool or the like with high accuracy and high resolution.
10、510 ボス固定ナット(第1のナット)
10A、510A 円筒部
10B、510B フランジ部
10C、410C、510C、610C 空隙部
10d、20a 内面
12 第1の外周面
14 第1のねじ山
16 第1の内周面
17、517 第3の内周面
18 第1のねじ溝
20、620 ロックナット(第2のナット)
22 第2のねじ溝
24 小孔部
26、626 第2の内周面
30、430、530、630、730 テーパリング(リング体)
30a 外側リング
30b 内側リング
32、32a、32b、432a、432b、532a、532b、632a、632b、732b 傾斜面
34、34a、120c 端面
36、36a、436、436a、536、536a、636、636a、736、736a スリット
36b、436b、536b、636b、736b 先端
36c、436c、536c、636c、736c 開口
40、440、540、640 取付機構
100 エンコーダ
100a 筐体
110 回転軸
120、460 ボス体(回転体)
120a 突起部
120b、460b 端部
122 第2のねじ山
124 第2の外周面
130 回転板(回転体)
131 透光窓
140 ベアリング機構
151 LED素子(発光素子)
152 フォトトランジスタ(受光素子)
200 電動機
210 回転子
212 ロータコア
214 磁石孔
216 永久磁石
220 軸受
222 ケース
230 固定子
232 ステータコア
234 巻線
236 インシュレータ
462 テーパ部
622 凸部
10, 510 Boss fixing nut (first nut)
10A, 510A
22
30a
131
152 phototransistor (light receiving element)
200
Claims (16)
前記回転軸が貫通し、前記回転軸の軸心に沿って延伸するとともに、第1のねじ山を含む第1の外周面を有する円筒部と、
前記軸心と交差する方向であって、前記回転軸が位置する側の反対方向に向かって凸となるとともに、第1のねじ溝を含む第1の内周面を有するフランジ部と、
を含む第1のナットと、
前記回転軸が貫通し、
前記回転軸と向い合う第2の内周面の一部に形成されるとともに、前記第1のねじ山と螺合する第2のねじ溝と、
前記第2の内周面のうち前記第2のねじ溝以外の部分に形成されるとともに、前記回転軸と嵌合する小孔部と、
を含む第2のナットと、
前記回転軸が貫通するとともに、前記円筒部が有する第3の内周面と前記回転軸との間に位置し、前記第1のナットと前記第2のナットとが互いに近づく方向に螺合したとき、前記第1のナット及び前記第2のナットのそれぞれから加えられる前記軸心に沿った方向に作用する力を前記軸心と交差する方向に作用する力に変換する第1の傾斜面を有するリング体と、
を備える、取付機構。 A mounting mechanism for mounting a rotating body on a rotating shaft,
a cylindrical portion penetrated by the rotating shaft, extending along the axis of the rotating shaft, and having a first outer peripheral surface including a first screw thread;
a flange portion that protrudes in a direction that intersects the axial center and is opposite to the side on which the rotating shaft is located, and that has a first inner peripheral surface including a first thread groove;
a first nut comprising
the rotating shaft passes through,
a second thread groove formed in a portion of the second inner peripheral surface facing the rotating shaft and screwed with the first thread;
a small hole formed in a portion of the second inner peripheral surface other than the second thread groove and fitted with the rotating shaft;
a second nut comprising
The rotating shaft passes through and is located between the third inner peripheral surface of the cylindrical portion and the rotating shaft, and the first nut and the second nut are screwed together in a direction toward each other. a first inclined surface that converts a force applied from each of the first nut and the second nut acting in a direction along the axis into a force acting in a direction intersecting the axis; a ring body having
an attachment mechanism.
前記軸心と直交する平面上において、前記複数のスリットはそれぞれ、前記軸心を中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置する、請求項2に記載の取付機構。 Of the pair of tapered rings, the tapered ring located on the rotating shaft side has a plurality of slits, and extension lines of the plurality of slits respectively intersect the axial center,
3. The attachment mechanism according to claim 2, wherein said plurality of slits are spaced apart in a circumferential direction about said axis on a plane orthogonal to said axis.
前記テーパ部は、前記第1の傾斜面と対向する第2の傾斜面を含む、請求項1に記載の取付機構。 The rotating body has a tapered portion extending between the third inner peripheral surface and the rotating shaft in a direction along the axis,
2. The attachment mechanism according to claim 1, wherein said tapered portion includes a second inclined surface facing said first inclined surface.
前記軸心と直交する平面上において、前記複数のスリットはそれぞれ、前記軸心を中心とする円周方向に亘って間隔を置いて位置する、請求項6に記載の取付機構。 the tapered portion has a plurality of slits, extension lines of each of the slits intersecting the axis,
7. The attachment mechanism according to claim 6, wherein said plurality of slits are spaced apart in a circumferential direction about said axis on a plane orthogonal to said axis.
前記軸心と直交する平面上において、前記複数のスリットはそれぞれ、前記軸心を中心とする円周方向に亘って等間隔に位置する、請求項10または11に記載の取付機構。 The ring body has a plurality of slits formed in a direction along the axis,
12. The attachment mechanism according to claim 10, wherein said plurality of slits are positioned at equal intervals in a circumferential direction around said axis on a plane perpendicular to said axis.
前記回転軸が貫通し、前記回転軸の軸心に沿って延伸するとともに、前記フランジ部が含む前記第1のねじ溝と螺合する第2のねじ山を含む第2の外周面を有するボス体と、
前記軸心と交差するように取り付けられた回転板と、
を含むエンコーダである、請求項1、2、6、10及び11のいずれか一項に記載の取付機構。 The rotating body is
A boss extending along the axis of the rotating shaft through which the rotating shaft passes, and having a second outer peripheral surface including a second screw thread that is screwed with the first thread groove included in the flange portion. body and
a rotating plate mounted so as to intersect with the axis;
12. The attachment mechanism of any one of claims 1, 2, 6, 10 and 11, wherein the attachment mechanism is an encoder comprising:
前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転子と対向して位置する固定子と、
を備え、
前記回転軸には、請求項15に記載の取付機構を用いて前記エンコーダを取り付ける、電動機。 a rotor having a rotor core attached to the rotating shaft;
a bearing that rotatably supports the rotating shaft;
a stator facing the rotor;
with
An electric motor in which the encoder is attached to the rotary shaft using the attachment mechanism according to claim 15 .
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